Question

如圖所示，輕繩的一端系一小球，另一端固定于O點(diǎn)，在O點(diǎn)的正下方P點(diǎn)釘一顆釘子，使懸線拉緊與豎直方向成一角度θ，然后由靜止釋放小球，當(dāng)懸線碰到釘子時(shí)（　�。�

A．小球的瞬時(shí)速度突然變大

B．小球的角速度突然變大

C．繩上拉力突然變小

D．球的加速度突然變大

Answer 1

分析：由機(jī)械能守恒可知小球到達(dá)最低點(diǎn)的速度，小球碰到釘子后仍做圓周運(yùn)動(dòng)，由向心力公式可得出繩子的拉力與小球轉(zhuǎn)動(dòng)半徑的關(guān)系；由圓周運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)可知其線速度、角速度及向心加速度的大小關(guān)系．

解答：解：A．小球擺下后由機(jī)械能守恒可知，mgh=

1

2

mv²，因小球下降的高度相同，故小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的速度相同，故小球的線速度不變，故A錯(cuò)誤；
B．根據(jù)ω=

v

r

，v不變，r變小，故ω變大，故B正確；
C．設(shè)釘子到球的距離為R，則F-mg=m

v2

R

，故繩子的拉力F=mg+m

v2

R

因R小于L，故有釘子時(shí)，繩子上的拉力變大，故C錯(cuò)誤；
D．小球的向心加速度a=

v2

R

，R＜L，故小球的向心加速度增大，故D正確．
故選BD．

點(diǎn)評(píng)：本題中要注意細(xì)繩碰到釘子前后轉(zhuǎn)動(dòng)半徑的變化，再由向心力公式分析繩子上的拉力變化．